JP4238781B2 - ドライサンプ式内燃機関の潤滑システム - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるドライサンプ式の内燃機関における潤滑油の潤滑システムに関する。

内燃機関にオイルパンを設けずに、内燃機関と独立して設けられたオイルタンクに貯留された潤滑油を内燃機関の被潤滑部に供給するドライサンプ式内燃機関が知られている。ドライサンプ式内燃機関ではオイルパンが無いため、内燃機関を搭載する車両の重心を低くでき、またはクランクシャフトによって潤滑油を跳ね上げることがないためフリクションが低減し燃費が向上する。

ドライサンプ式内燃機関においては、オイルタンクから内燃機関に潤滑油を供給するとともに供給された潤滑油をオイルタンクに排出する必要がある。そこで、潤滑油の供給と潤滑油の排出を電動スカベンジングポンプと電動フィードポンプとで行うことで、必要なときのみに潤滑油の供給、排出を行い、ポンプ駆動に要するエネルギーを節減する技術が公開されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２０００−３３７１１９号公報 特許２７１８４７９号公報 特許２７００５８６号公報

ドライサンプ式内燃機関において、内燃機関が機関始動する際にその内部に潤滑油が残留していると、残留した潤滑油が内燃機関のフリクションとなる。そのため、内燃機関の機関始動性が低下する。特に、内燃機関の温度が十分に低下している状態での冷間始動においては、機関始動性の低下が顕著となる。

本発明では、上記した問題に鑑み、ドライサンプ式内燃機関において、内燃機関が停止した状態にあるときその内部に残留する潤滑油量を低減し、機関始動性を向上させることを目的とする。

本発明においては、上記した課題を解決するために、第一に、ドライサンプ式内燃機関の機関停止時における内燃機関からの潤滑油の排出を、内燃機関への潤滑油の供給が停止された後も継続して行うこととした。

即ち、本発明は、ドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、内燃機関から独立し、該内燃機関の潤滑油を貯留する潤滑油貯留装置と、前記潤滑油貯留装置に貯留されている潤滑油を前記内燃機関の被潤滑部に供給する潤滑油供給装置と、前記被潤滑部に供給された潤滑油を前記内燃機関から前記潤滑油貯留装置に排出する潤滑油排出装置と、前記内燃機関が機関停止する際に、前記潤滑油供給装置による潤滑油の供給を停止した後に前記潤滑油排出装置による潤滑油の排出を所定遅れ時間継続し、その後該潤滑油の排出を停止する停止時潤滑油制御手段と、を備える。

上記のドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいては、潤滑油供給装置によって内燃機関の被潤滑部、例えばクランクシャフトやシリンダヘッド等に潤滑油が供給される。そして、潤滑油供給装置によって供給された潤滑油は被潤滑部で使用された後、潤滑油排
出装置によって内燃機関から潤滑油貯留装置に排出されることで、潤滑油の循環が行われる。尚、潤滑油供給装置や潤滑油排出装置としては、その出力等が任意に変更可能である電動式ポンプ等が好適であるが、内燃機関の機関出力によって駆動される機械式ポンプであってポンプに伝えられる機関出力の大きさをＯＮ、ＯＦＦに切り換えられる機械式ポンプも利用し得る。

そして、内燃機関が機関停止する際は、停止時潤滑油制御手段によって、潤滑油排出装置による潤滑油の排出を潤滑油供給装置による潤滑油の供給停止後も、所定遅れ時間継続する。ここで、所定遅れ時間とは、内燃機関が機関停止状態となったときに内燃機関の内部に残された潤滑油量が機関始動性に影響のない量となるまで、潤滑油排出装置によって潤滑油の排出を行うことを要する時間である。これにより、機関停止時には、潤滑油供給装置によって供給された潤滑油が潤滑油排出装置によって可及的に内燃機関の外に排出されるため、内燃機関に残留する潤滑油量が低減し、次に内燃機関が機関始動する際のフリクションを低減させて機関始動性が向上される。

ここで、上記のドライサンプ式内燃機関において、前記潤滑油の温度に基づいて前記所定遅れ時間が調整されてもよい。

内燃機関の被潤滑部に供給された潤滑油を潤滑油排出装置によって内燃機関の外に排出するために要する時間は、潤滑油の粘性に大きく依存する。即ち、潤滑油の粘性が高くなるに従い潤滑油排出装置によって排出する時間は長くなる。そこで、潤滑油の粘性と関連性のある潤滑油の温度に基づいて、潤滑油排出装置による潤滑油の排出時間である所定遅れ時間が調整されることで、内燃機関に残る潤滑油をより確実に排出することが可能となるとともに、潤滑油排出装置を不必要に長く駆動することが回避され潤滑油排出に要するエネルギーを抑制することも可能となる。

第二に、本発明においては、上記した課題を解決するために、ドライサンプ式内燃機関の機関停止時における内燃機関からの潤滑油の排出を、一度内燃機関への潤滑油の供給と同時に停止し、所定の時間が経過した後、再び内燃機関からの潤滑油の排出を行うこととした。

即ち、本発明は、ドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、内燃機関から独立し、該内燃機関の潤滑油を貯留する潤滑油貯留装置と、前記潤滑油貯留装置に貯留されている潤滑油を前記内燃機関の被潤滑部に供給する潤滑油供給装置と、前記被潤滑部に供給された潤滑油を前記内燃機関から前記潤滑油貯留装置に排出する潤滑油排出装置と、前記内燃機関が機関停止する際に、前記潤滑油供給装置による潤滑油の供給の停止とともに前記潤滑油排出装置による潤滑油の排出を停止し、その後所定待ち時間が経過した後に該潤滑油排出装置による潤滑油の排出を所定排出時間行う停止時潤滑油制御手段と、を備える。

上記のドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいては、内燃機関が機関停止する際に、停止時潤滑油制御手段によって、潤滑油排出装置による潤滑油の排出が潤滑油供給装置による潤滑油の供給と同時に停止される。その後、所定待ち時間の経過を待って潤滑油排出装置による潤滑油の排出が所定排出時間行われる。ここで、所定待ち時間とは、潤滑油供給装置によって既に被潤滑部に供給された潤滑油が、潤滑油排出装置によって排出される潤滑油が重力によって導かれる内燃機関の部位に一時的に溜まるまでに要する時間である。また、所定排出時間とは、上記のように溜まった潤滑油の量が機関始動性に影響のない量となるまで、潤滑油排出装置によって潤滑油の排出を行うことを要する時間である。

これにより、機関停止時には、潤滑油供給装置によって供給された潤滑油が潤滑油排出装置によって可及的に内燃機関の外に排出されるため、内燃機関に残留する潤滑油量が低減し、次に内燃機関が機関始動する際のフリクションを低減させて機関始動性が向上される。また、潤滑油の排出にあたり、潤滑油排出装置を連続して駆動させるのではなく、潤滑油が溜まった時点で潤滑油排出装置によって排出するため、潤滑油の排出に要するエネルギーを抑制することが可能となる。

ここで、上記のドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、前記潤滑油の温度に基づいて前記所定待ち時間が調整されてもよい。これは、上述したように、潤滑油の粘性によって既に内燃機関に供給された潤滑油が前記内燃機関の特定の部位に溜まるまでの時間が異なるからである。即ち、潤滑油の粘性が高くなるに従い、溜まるまでの時間が長くなる。そこで、潤滑油の粘性と関連性のある潤滑油の温度に基づいて所定待ち時間が調整されることで、内燃機関に残る潤滑油をより確実に排出することが可能となる。

また、上述までのドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、前記停止時潤滑油制御手段は、前記内燃機関の機関停止に際して機関回転速度が所定速度より低くなったときに前記潤滑油供給装置による潤滑油の供給を停止するようにしてもよい。

即ち、内燃機関を機関停止とするとき、機関回転速度は瞬時に低下せず徐々に低下していくため、機関回転速度が比較的高い場合には潤滑油を被潤滑部に供給し続ける必要があることを考慮したものである。従って、上記所定速度とは、機関回転速度の低下に伴い潤滑油の供給を停止しても被潤滑部での摩耗の虞はないと判断し得る機関回転速度の閾値である。

第三に、本発明においては、上記した課題を解決するために、ドライサンプ式内燃機関の機関始動時において、内燃機関が機関始動する前に再び内燃機関からの潤滑油の排出を行うこととした。

即ち、本発明は、ドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、内燃機関から独立し、該内燃機関の潤滑油を貯留する潤滑油貯留装置と、前記潤滑油貯留装置に貯留されている潤滑油を前記内燃機関の被潤滑部に供給する潤滑油供給装置と、前記被潤滑部に供給された潤滑油を前記内燃機関から前記潤滑油貯留装置に排出する潤滑油排出装置と、前記内燃機関が機関始動する前に、前記潤滑油排出装置による潤滑油の排出を所定始動時排出時間行う始動時潤滑油制御手段と、を備える。

上記のドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいては、内燃機関が機関始動する前に先立って、始動時潤滑油制御手段によって、潤滑油排出装置による潤滑油の排出が所定始動時排出時間行われる。ここで、所定始動時排出時間とは、内燃機関に残留している潤滑油の量が機関始動性に影響のない量となるまで、潤滑油排出装置によって潤滑油の排出を行うことを要する時間である。

これにより、機関始動が行われるまでに、内燃機関に残留していた潤滑油が潤滑油排出装置によって可及的に内燃機関の外に排出されるため、次に内燃機関が機関始動する際のフリクションを低減させて機関始動性が向上される。

ここで、上記のドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、前記始動時潤滑油制御手段による潤滑油の排出を行うときの前記潤滑油排出装置の出力は、前記内燃機関が稼動状態にあるときの該潤滑油排出装置の出力より大きく設定されるようにしてもよい。

内燃機関の機関始動時には、機関温度が低いため潤滑油の粘性が比較的高い状態である
。そのため、機関温度が比較的高く潤滑油の粘性が低い稼働時と比べて、機関始動時は潤滑油排出装置によって潤滑油を排出するために要する力が大きくなる。そこで、機関始動時の潤滑油装置の出力を稼働時の出力より大きく設定することで、より円滑な潤滑油の排出が可能となる。

また、上述までのドライサンプ式内燃機関の潤滑システムにおいて、前記内燃機関は、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方が電磁駆動弁で構成され、前記内燃機関の被潤滑部の一部又は全部が、前記電磁駆動弁における摺動部であってもよい。

電磁駆動弁は、一般に電磁石とそれに吸引、反発する部材によって構成されるため、その内部には構成部材同士が摺動する摺動部が存在し、その摺動部での摩耗を抑制するために潤滑油を供給する必要がある。そして、電磁駆動弁の動作が良好に行われない場合、内燃機関における燃焼が不良状態となり、エミッションの悪化や燃費の悪化等が生じる。そこで、電磁駆動弁の摺動部を、上述までのドライサンプ式内燃機関の潤滑システムによって行うことで、電磁駆動弁の動作を良好に維持することが可能となる。

本発明によって、ドライサンプ式内燃機関において、内燃機関が停止した状態にあるときその内部に残留する潤滑油量を低減し、機関始動性を向上させることが可能となる。

ここで、本発明に係るドライサンプ式内燃機関の潤滑システムの形態について、図面に基づいて説明する。

本発明に係る内燃機関の潤滑システムの第一の実施の形態について、図１〜３に基づいて説明する。図１は、内燃機関１の潤滑油の潤滑システムの構成を概略的に示す図である。尚、図１中の実線の矢印は、潤滑システムにおける潤滑油の流れの方向を示している。内燃機関１は主にシリンダヘッド２とシリンダブロック３とから構成される内燃機関であって、シリンダヘッド２では、吸気弁および排気弁がいわゆる電磁駆動弁４で構成されている。

内燃機関１はいわゆるドライサンプ式内燃機関であって、その内部に潤滑油を貯留するオイルパンを有していない。そこで、図１に示す潤滑システムでは、内燃機関１とは独立して設けられたオイルタンク６に潤滑油が貯留されており、その貯留された潤滑油が供給ポンプ７によって潤滑油供給路５を経てシリンダブロック２へ供給される。シリンダヘッド２に供給された潤滑油は、電磁駆動弁４やその他の摺動部等の潤滑油の供給が要求される部分（以下、両者を「シリンダヘッド側被潤滑部」という）に供給される。

また、シリンダヘッド側被潤滑部に供給された潤滑油および潤滑油供給路５からの潤滑油がシリンダブロック３に供給される。そして、クランクシャフトの支持部やピストン等のシリンダブロック３において潤滑油の供給が要求される部分（以下、「シリンダブロック側被潤滑部」という）へ、潤滑油が送られる。シリンダブロック側被潤滑部に供給された潤滑油は、重力に従いシリンダブロック３の下部に一時的に溜まり、その溜まった潤滑油は排出ポンプ８によって潤滑油排出路９を経て、オイルタンク６へ戻される。また、シリンダヘッド側被潤滑部に供給された燃料の一部は、潤滑油路１０を経て、潤滑油排出路９へと送られている。

また、内燃機関１には、潤滑システムの各構成要素を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、ＣＰＵの他、後
述する各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求等に応じて各構成要素を制御する。

ここで、クランクポジションセンサ２３がＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０は内燃機関１のクランクシャフトの回転角に応じた信号を受け取り、内燃機関１の機関回転速度や、該機関回転速度とギア比等から内燃機関１が搭載されている車両の車両速度等を算出する。更に、潤滑油排出路９を流れる潤滑油の温度を検出する潤滑油温度センサ２１が、ＥＣＵ２０と電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０は潤滑油温度を検出する。尚、潤滑油の温度を冷却水温度から推定し、潤滑油温度センサ２１による潤滑油温度の検出に代えてもよい。更に、内燃機関１のイグニッションスイッチ２２が、ＥＣＵ２０と電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０は、内燃機関１への機関始動指令Ｉ／Ｇを受け取る。

また、上記の供給ポンプ７と排出ポンプ８は電動ポンプであって、ＥＣＵ２０と電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０からの指令によって、供給ポンプ７、排出ポンプ８の駆動状態やその駆動時の出力等が制御される。

このように、内燃機関１の稼働時には、供給ポンプ７と排出ポンプ８とが駆動することで、オイルタンク６に貯留されていた潤滑油がオイルタンク６、シリンダヘッド側被潤滑部、シリンダブロック側被潤滑部、オイルタンク６と循環する。そして、内燃機関１が機関停止すると、排出ポンプ８によって内燃機関１の潤滑油がオイルタンク６に戻されて、内燃機関１に残留するオイルを可及的に減らすことで、内燃機関１はドライサンプ式内燃機関としての機能を有する。

ここで、ドライサンプ式の内燃機関である内燃機関１の始動の際に、内燃機関１の内部に残留する潤滑油量が多くなると、その残留潤滑油の粘性が内燃機関１のフリクションとなり、機関始動性が悪化する虞がある。そこで、内燃機関１の機関始動性の悪化を防止するために潤滑油の供給、排出を制御する必要があり、該制御について図２に基づいて説明する。図２には、内燃機関１が機関停止する際の潤滑油の供給、排出に関する制御（以下、「停止時潤滑油制御」という）のフローが示されている。尚、図２に示す停止時潤滑油制御は、ＥＣＵ２０によって一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。

先ずＳ１０１では、イグニッションスイッチ２２からの信号がイグニッションオフであるか否か、即ち、内燃機関１が機関停止状態とされるか否かが判定される。イグニッションオフ信号がＥＣＵ２０に入ったと判断されるときはＳ１０２進み、イグニッションオフ信号がＥＣＵ２０に入っていないと判断されるときは本制御を終了する。

Ｓ１０２では、イグニッションオフ信号が入ったことで内燃機関の機関回転速度Ｎｅが低下していくときに、機関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低くなっているか否かが判定される。ここで、所定速度Ｎｅ０とは、潤滑油の供給を停止しても機関回転速度Ｎｅの低下に伴いシリンダヘッド側被潤滑部とシリンダブロック側被潤滑部での摩耗の程度が小さくなると判断し得る機関回転速度の閾値である。Ｓ１０２で、関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低いと判定されるとＳ１０３へ進み、関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０以上であると判定されるとＳ１０２の処理を再び行う。

Ｓ１０３では、内燃機関１の機関停止に伴い、排出ポンプ８を供給ポンプ７に比べて遅れて停止させるための遅れ時間である所定遅れ時間Ｔｄを算出する。ここで、所定遅れ時間Ｔｄは、内燃機関１が機関停止状態となったときに内燃機関の内部に残された潤滑油量が内燃機関１の機関始動性に影響のない量となるまで、排出ポンプ８によって潤滑油の排出を行うことを要する時間を考慮して決定される。

具体的には、内燃機関の運転状態の履歴等を考慮することで、例えば、内燃機関１での被潤滑部において潤滑油を内燃機関１の外部に排出するのに時間を要する部分、例えば潤滑油排出路９とシリンダブロック３との結合部から遠いシリンダヘッド側被潤滑部へ多量の潤滑油が供給されている場合は、所定遅れ時間Ｔｄを長く設定する。

また、潤滑油温度センサ２１からの信号に基づいて、所定遅れ時間Ｔｄを調整してもよい。即ち、潤滑油温度が高くなるに従い潤滑油の粘性が低下するため潤滑油の排出に要する時間が短縮されることを考慮して、潤滑油温度が高くなるに従い所定遅れ時間Ｔｄを短縮する。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。

Ｓ１０４では、供給ポンプ７の駆動が停止される。これによって、オイルタンク６から内燃機関１への潤滑油の供給が停止される。この時点では、排出ポンプ８はまだ駆動されている。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。

Ｓ１０５では、供給ポンプ７の駆動が停止されてから所定遅れ時間Ｔｄが経過したか否かが判定される。所定遅れ時間Ｔｄが経過したときはＳ１０６へ進み、所定遅れ時間Ｔｄが経過していないときはＳ１０５の処理が再び行われる。

Ｓ１０６では、排出ポンプ８の駆動が停止され、その後本制御が終了する。ここで、図３に上記の停止時潤滑油制御が行われたときの、内燃機関１におけるイグニッション信号、供給ポンプ７および排出ポンプ８の駆動状態をタイムチャート式に表す。図３（ａ）は、内燃機関１におけるイグニッション信号の推移を表し、図中のＯＮはイグニッションオンを意味し、ＯＦＦはイグニッションオフを意味する。また、図３（ｂ）は、供給ポンプ７の駆動状態を表し、図中のＯＮは供給ポンプ７が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは供給ポンプ７が停止されていることを意味する。また、図３（ｃ）は、排出ポンプ８の駆動状態を表し、図中のＯＮは排出ポンプ８が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは排出ポンプ８が停止されていることを意味する。

図３中のｔ１で表される時間は、イグニッションスイッチ２２からイグニッションオフ信号がＥＣＵ２０に送られてから、機関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低くなることで供給ポンプ７が停止状態とされるまでに要する時間であり、換言すると図２に示すフローにおいてＳ１０１の肯定判断が為されてからＳ１０４の処理が行われるまでの時間である。また、図３中のＴｄで表される時間は、上述の所定遅れ時間Ｔｄである。

本制御によると、内燃機関１が停止される際に、排出ポンプ８が供給ポンプ７より所定遅れ時間Ｔｄ長く駆動される。そのため、内燃機関１に供給された潤滑油がより確実に排出ポンプ８によって内燃機関１の外部に排出され、以て内燃機関１の内部に残留する潤滑油量を可及的に抑えることができる。その結果、内燃機関の機関始動の際のフリクションが抑制され、機関始動性が向上される。また、吸排気弁を構成する電磁駆動弁４内に残留する潤滑油量もより少なくすることになるため、機関始動時における吸排気弁の開閉動作が円滑に行われ、以てエミッションの悪化等が防止される。

本発明に係る内燃機関の潤滑システムの第二の実施の形態について、図４、５に基づいて説明する。本実施の形態では、図１に示す内燃機関１の潤滑システムにおける機関始動性の悪化を防止する潤滑油の供給、排出に関する制御について説明する。図４には、内燃機関１が機関停止する際の潤滑油の供給、排出に関する制御（以下、「停止時潤滑油制御」という）のフローが示されている。図４に示す制御は、ＥＣＵ２０によって一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。尚、図４に示す停止時潤滑油制御における処
理中、図２に示す停止時潤滑油制御における処理と同一のものについては、同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

本制御においては、Ｓ１０２で内燃機関１の機関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低いと判定されると、Ｓ２０１へ進む。Ｓ２０１では、所定待ち時間Ｔｗが算出される。ここで、所定待ち時間Ｔｗとは、供給ポンプ７によって既にシリンダヘッド側被潤滑部、シリンダブロック側被潤滑部に供給された潤滑油が、重力によってシリンダブロック３の下部（潤滑油排出路９とシリンダブロック３の連結部近傍の部位）に一時的に溜まるまでに要する時間である。

また、潤滑油温度センサ２１からの信号に基づいて、所定待ち時間Ｔｗを調整してもよい。即ち、潤滑油温度が高くなるに従い潤滑油の粘性が低下するため潤滑油の排出に要する時間が短縮されることを考慮して、潤滑油温度が高くなるに従い所定待ち時間Ｔｗを短縮する。Ｓ２０１の処理が終了すると、Ｓ２０２へ進む。

Ｓ２０２では、供給ポンプ７と排出ポンプ８との駆動が同時に停止される。これにより、オイルタンク６から内燃機関１への潤滑油の供給が停止されるとともに内燃機関１からの潤滑油の排出が停止され、内燃機関１に既に供給された潤滑油がシリンダブロック３の下部に一時的に溜まる。Ｓ２０２の処理が終了すると、Ｓ２０３へ進む。

Ｓ２０３では、供給ポンプ７と排出ポンプ８の駆動が停止されてから所定待ち時間Ｔｗが経過したか否かが判定される。所定待ち時間Ｔｗが経過したときはＳ２０４へ進み、所定待ち時間Ｔｗが経過していないときはＳ２０３の処理が再び行われる。

Ｓ２０４では、停止状態にある排出ポンプ８を所定排出時間だけ作動させる。ここで、所定排出時間とは、Ｓ２０２で供給ポンプ７と排出ポンプ８とが停止状態となることでシリンダブロック３の下部に溜まった潤滑油の量が、内燃機関１の機関始動性に影響のない量となるまで排出ポンプ８によって潤滑油の排出を行うことを要する時間である。Ｓ２０４の処理後、本制御を終了する。

ここで、図５に、上記の停止時潤滑油制御が行われたときの、内燃機関１におけるイグニッション信号、供給ポンプ７および排出ポンプ８の駆動状態をタイムチャート式に表す。図５（ａ）は、内燃機関１におけるイグニッション信号の推移を表し、図中のＯＮはイグニッションオンを意味し、ＯＦＦはイグニッションオフを意味する。また、図５（ｂ）は、供給ポンプ７の駆動状態を表し、図中のＯＮは供給ポンプ７が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは供給ポンプ７が停止されていることを意味する。また、図５（ｃ）は、排出ポンプ８の駆動状態を表し、図中のＯＮは排出ポンプ８が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは排出ポンプ８が停止されていることを意味する。

図５中のｔ１で表される時間は、イグニッションスイッチ２２からイグニッションオフ信号がＥＣＵ２０に送られてから、機関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低くなることで供給ポンプ７および排出ポンプ８が停止状態とされるまでに要する時間である。また、図５中のＴｗで表される時間は、上述の所定待ち時間Ｔｗであり、ｔ２で表される時間は、上述の所定排出時間である。

本制御によると、内燃機関１が停止される際に、排出ポンプ８が供給ポンプ７とともに停止される。そのため、潤滑油がシリンダブロック３の下部に一時的に溜まり、その溜まった潤滑油を再び排出ポンプ８を駆動することで、排出ポンプ８の駆動時間をより短くし効率的に潤滑油を内燃機関１の外部に排出することが可能となる。その結果、内燃機関１の内部に残留する潤滑油量を可及的に抑え、内燃機関の機関始動の際のフリクションが抑
制され、以て機関始動性が向上される。

本発明に係る内燃機関の潤滑システムの第三の実施の形態について、図６、７に基づいて説明する。本実施の形態では、図１に示す内燃機関１の潤滑システムにおける機関始動性の悪化を防止する潤滑油の供給、排出に関する制御について説明する。図６には、内燃機関１が機関始動する際の潤滑油の供給、排出に関する制御（以下、「始動時潤滑油制御」という）のフローが示されている。図６に示す制御は、ＥＣＵ２０によって一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。

Ｓ３０１では、イグニッションスイッチ２２からの信号がイグニッションオンであるか否か、即ち、内燃機関１が機関始動されるか否かが判定される。イグニッションオン信号がＥＣＵ２０に入ったと判断されるときはＳ３０２進み、イグニッションオン信号がＥＣＵ２０に入っていないと判断されるときは本制御を終了する。

Ｓ３０２では、内燃機関１のクランキングが開始される前に、排出ポンプ８が所定始動時排出時間Ｔｓ作動させられる。ここで、所定始動時排出時間Ｔｓとは、前回の内燃機関１の稼動によって内燃機関１に残留している潤滑油の量が、機関始動性に影響のない量となるまで、排出ポンプ８によって残留潤滑油の排出を行うことを要する時間である。尚、このとき、機関始動が行われる前であるため、内燃機関１に残留している潤滑油の温度は比較的低い。そのため、残留潤滑油の粘性は高くなっている。そこで、Ｓ３０２において所定始動時排出時間Ｔｓの間駆動されるときの排出ポンプ８の出力は、機関始動後に駆動されるときの排出ポンプ８の出力より高い値に設定する。これにより、より確実に内燃機関１に残留している潤滑油を内燃機関１の外部に排出することが可能となる。Ｓ３０２の処理が終了すると、Ｓ３０３へ進む。

Ｓ３０３では、供給ポンプ７の駆動を開始するとともに、内燃機関１のクランキングを開始して、機関始動が行われる。このとき、排出ポンプ８の出力は、上述したようにＳ３０２において設定された出力より低い値に設定される。

ここで、図７に、上記の始動時潤滑油制御が行われたときの、内燃機関１におけるイグニッション信号、機関回転速度、供給ポンプ７および排出ポンプ８の駆動状態をタイムチャート式に表す。図７（ａ）は、内燃機関１におけるイグニッション信号の推移を表し、図中のＯＮはイグニッションオンを意味し、ＯＦＦはイグニッションオフを意味する。また、図７（ｂ）は内燃機関１の機関回転速度の推移を表す。図７（ｃ）は、供給ポンプ７の駆動状態を表し、図中のＯＮは供給ポンプ７が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは供給ポンプ７が停止されていることを意味する。また、図７（ｄ）は、排出ポンプ８の駆動状態を表し、図中のＯＮは排出ポンプ８が駆動されていることを意味し、ＯＦＦは排出ポンプ８が停止されていることを意味する。また、図７（ｅ）は、排出ポンプ８の駆動時における出力の推移を表す。図７（ｅ）に示すように、所定始動時排出時間Ｔｓ時の排出ポンプ８の出力は、所定始動時排出時間Ｔｓ経過後の出力より高くなる。

図７中のｔ１で表される時間は、上記の始動時潤滑油制御においては示されていないが、図３、図５中のｔ１と同様に、イグニッションスイッチ２２からイグニッションオフ信号がＥＣＵ２０に送られてから、機関回転速度Ｎｅが所定速度Ｎｅ０より低くなることで供給ポンプ７が停止状態とされるまでに要する時間である。また、図７中のＴｓで表される時間は、上述の所定始動時排出時間である。

本制御によると、内燃機関１でクランキングが開始され機関始動が行われる前に、排出ポンプ８のみが駆動させられる。これにより、機関始動前に内燃機関１に残留している潤
滑油が予め排出されることになり、クランキングが行われる時点での内燃機関１に残留している潤滑油量を可及的に抑えることが可能となる。その結果、内燃機関の機関始動の際のフリクションが抑制され、以て機関始動性が向上される。

本発明に係る内燃機関の潤滑システムの概略構成を表す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る内燃機関の潤滑システムにおいて実行される停止時潤滑油制御に関するフローチャートである。 図２に示す停止時潤滑油制御が実行されるときの内燃機関のイグニッション信号、供給ポンプ、排出ポンプの駆動状態の推移を示すタイムチャートである。 本発明の第二の実施の形態に係る内燃機関の潤滑システムにおいて実行される停止時潤滑油制御に関するフローチャートである。 図４に示す停止時潤滑油制御が実行されるときの内燃機関のイグニッション信号、供給ポンプ、排出ポンプの駆動状態の推移を示すタイムチャートである。 本発明の第三の実施の形態に係る内燃機関の潤滑システムにおいて実行される始動時潤滑油制御に関するフローチャートである。 図６に示す停止時潤滑油制御が実行されるときの内燃機関のイグニッション信号、機関回転速度、供給ポンプ、排出ポンプの駆動状態の推移を示すタイムチャートである。

符号の説明

１・・・・内燃機関
２・・・・シリンダヘッド
３・・・・シリンダブロック
４・・・・電磁駆動弁
５・・・・潤滑油供給路
６・・・・オイルタンク
７・・・・供給ポンプ
８・・・・排出ポンプ
９・・・・潤滑油排出路
２０・・・・ＥＣＵ
２１・・・・潤滑油温度センサ
２２・・・・イグニッションスイッチ
２３・・・・クランクポジションセンサ

Claims (6)

1. 内燃機関から独立し、該内燃機関の潤滑油を貯留する潤滑油貯留装置と、
   前記潤滑油貯留装置に貯留されている潤滑油を前記内燃機関の被潤滑部に供給する潤滑油供給装置と、
   前記被潤滑部に供給された潤滑油を前記内燃機関から前記潤滑油貯留装置に排出する潤滑油排出装置と、
   前記内燃機関が機関停止する際に、前記潤滑油供給装置による潤滑油の供給の停止とともに前記潤滑油排出装置による潤滑油の排出を停止し、その後所定待ち時間が経過した後に該潤滑油排出装置による潤滑油の排出を所定排出時間行う停止時潤滑油制御手段と、
   を備えることを特徴とするドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。
2. 前記潤滑油の温度に基づいて前記所定待ち時間が調整されることを特徴とする請求項１に記載のドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。
3. 前記停止時潤滑油制御手段は、前記内燃機関の機関停止に際して機関回転速度が所定速度より低くなったときに前記潤滑油供給装置による潤滑油の供給を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。
4. 内燃機関から独立し、該内燃機関の潤滑油を貯留する潤滑油貯留装置と、
   前記潤滑油貯留装置に貯留されている潤滑油を前記内燃機関の被潤滑部に供給する潤滑油供給装置と、
   前記被潤滑部に供給された潤滑油を前記内燃機関から前記潤滑油貯留装置に排出する潤滑油排出装置と、
   前記内燃機関が機関始動する前に、前記潤滑油排出装置による潤滑油の排出を所定始動時排出時間行う始動時潤滑油制御手段と、
   を備えることを特徴とするドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。
5. 前記始動時潤滑油制御手段による潤滑油の排出を行うときの前記潤滑油排出装置の出力は、前記内燃機関が稼動状態にあるときの該潤滑油排出装置の出力より大きく設定されることを特徴とする請求項４に記載のドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。
6. 前記内燃機関は、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方が電磁駆動弁で構成され、
   前記内燃機関の被潤滑部の一部又は全部が、前記電磁駆動弁における摺動部であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載のドライサンプ式内燃機関の潤滑システム。

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